第七章-细胞骨架与细胞的运动课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,医学细胞生物学,医学细胞生物学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第七章 细胞骨架与细胞的运动,Cytoskeleton,第七章 细胞骨架与细胞的运动Cytoskeleton,细胞骨架,细胞骨架是在真核细胞发现的蛋白纤维网络。为细胞提供结构的支持，并使细胞器，染色体和细胞自身能直接运动。,细胞骨架的基本组件有,3,种,:,微管,微丝和中间丝（纤维）。,细胞骨架细胞骨架是在真核细胞发现的蛋白纤维网络。为细胞提供结,细胞骨架,细胞骨架,细胞骨架,细胞骨架,第一节 微管,由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空圆柱状结构,存在于细胞质中,控制膜性细胞器定位及细胞内物质运输；参与装配鞭毛、纤毛、中心体、纺锤体等，影响细胞运动、细胞分裂和细胞形态维持,第一节 微管由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空圆柱状结构,第一节 微管,一、微管蛋白与微管的结构,a,b,二聚体构成原纤维,13,根原纤维成环,动态合成，具有极性,三种形式的微管,第一节 微管一、微管蛋白与微管的结构,第一节 微管,第一节 微管,第一节 微管,二、微管结合蛋白：,与微管表面相结合,参与微管的装配,由碱性的微管结合区域和酸性的突出区域构成,包括,MAP-1,MAP-2,tau,MAP-4,分布不同，功能不同,tau and MAP-2 distribution,第一节 微管二、微管结合蛋白：tau and MAP-2 d,微管的组装,延迟期,聚合期,稳定期,又称,成核期,，由,、微管蛋白聚合成寡聚体核心，接着二聚体在其两端和侧面增加使之扩展成片状带，加宽成,13,根原纤维即构成一段微管。,又称,延长期,，该期微管蛋白聚合速度大于解聚速度，微管延长。,又称,平衡期,，微管的聚合和解聚速度相等。,微管的聚合从特异性核心形成位点开始，主要是中心体和纤毛的基体，称为,微管组织中心（,MTOC,）,。,微管的组装延迟期聚合期稳定期又称成核期，由、微管蛋白聚,第一节 微管,1.,成核,从位于中心体和纤毛的基体处微管组织中心开始,g,-,微管蛋白复合体影响成核及微管从中心粒上释放,第一节 微管1.成核,第一节 微管,第一节 微管,第一节 微管,Aster,第一节 微管Aster,第一节 微管,MTOC,家族：,生长期,G,期,MTOC,中心体,(,动态微管,),分裂细胞的,MTOC,有丝分裂纺锤体,(,动态微管,),鞭毛和纤毛,MTOC,基体,(,永久性结构,),第一节 微管MTOC家族：,第一节 微管,中心体,第一节 微管中心体,第一节 微管,2.,聚合（延长）：,在体外需要,GTP,微管蛋白二聚体，适当的温度,pH,和离子浓度环境,GTP,帽能稳定结构，促进合成。,GDP,帽则反之,踏车运动,第一节 微管2.聚合（延长）：,踏车运动,踏车运动,影响微管聚合与解聚的因素,1.,温度,：,温度超过,20,利于组装，低于,4,引起分解。,2.,药物,：,秋水仙素,和,长春花碱,促分解，,紫杉酚,促组装。,3.,离子,：,Ca,2+,低时促进组装，高时引起分解。,影响微管聚合与解聚的因素1.温度：温度超过20利于组装，低,第一节 微管,影响微管合成的药物,紫杉醇：和微管蛋白紧密结合，加速微管聚合，防止微管解聚，,导致微管稳定,。,秋水仙素：结合稳定游离的微管蛋白，,引起微管解聚,。,长春新碱：结合微管蛋白异源二聚体，,抑制微管聚合,。,第一节 微管影响微管合成的药物,第一节 微管,四、微管的功能,1.,形成细胞内网状支架，维持细胞形态,2.,参与中心粒、纤毛、鞭毛的形成,第一节 微管四、微管的功能,第一节 微管,3.,参与细胞内物质运输,主要由马达蛋白完成，结构类似，消耗,ATP,运送不同的蛋白和细胞器。,动力蛋白：沿微管正极向负极运送,驱动蛋白：沿微管负极向正极运送,肌球蛋白：沿肌动蛋白运行（微丝）,第一节 微管3.参与细胞内物质运输,第一节 微管,4.,维持细胞内细胞器的定位和分布,5.,参与染色体的运动，调节细胞分裂,6.,参与细胞内信号转导,第一节 微管4.维持细胞内细胞器的定位和分布,第二节 微丝,一、肌动蛋白与微丝的结构,微丝,(F-actin),由肌动蛋白,(G-actin),组成,具有极性,比微管更短更细，细胞内常呈聚合体或成束,第二节 微丝一、肌动蛋白与微丝的结构,肌动蛋白,(actin),由,375,个,AA,组成,单体,actin,分子的分子量为,43kDa,其上有,三个结合位点,。一个是,ATP,结合位点,另两个都是肌动蛋白结合蛋白的结合位点。,肌动蛋白(actin),由375个AA组成,单体acti,第二节 微丝,二、微丝结合蛋白,种类繁多，将微丝组织为不同结构，执行不同功能,1.,单体隔离蛋白：结合单体，抑制聚合，调节单体,聚合体的平衡,2.,交联蛋白,:,使肌动蛋白纤维形成网络，改变其三维结构,3.,末端阻断蛋白,:,结合在纤维末端，抑制纤维增长,4.,纤维切割蛋白：切割纤维，控制长度，增加数量,5.,肌动蛋白纤维解聚蛋白：引起纤维解聚,6.,膜结合蛋白：链接肌动蛋白纤维与细胞膜，传递收缩引起细胞膜移动,第二节 微丝二、微丝结合蛋白,第二节 微丝,三、微丝的装配机制：,1.,同样分为成核、聚合和稳定三个阶段,三聚体为稳定核心，聚合时有极性,第二节 微丝三、微丝的装配机制：,第二节 微丝,2.,踏车模型和非稳态动力学模型,成核作用发生在质膜,第二节 微丝2.踏车模型和非稳态动力学模型,ATP,是调节微丝组装的动力学不稳定性行为的主要因素。,微丝结合蛋白,(ABP),对微丝的组装也具有调控作用。,在含,：,ATP,和,Ca,2+,、低浓度的单价离子,(Na,+,、,K,+,等,),溶液中微丝趋向解聚,G-actin,在含,：,Mg,2+,和高浓度的,Na,+,、,K,+,离子溶液中微丝趋向聚合（,G-actin,F-actin,）。,第二节 微丝,ATP是调节微丝组装的动力学不稳定性行为的主要因素。在含：A,第二节 微丝,3.,影响微丝组装的药物,细胞松弛素,B,：与微丝正端结合，抑制聚合,鬼笔环肽,：与聚合的微丝结合，抑制解聚,影响微丝装配动态性的药物对细胞都有毒害，说明微丝功能的发挥依赖于微丝与肌动蛋白单体库间的动态平衡。这种动态平衡受,actin,单体浓度和微丝结合蛋白的影响。,第二节 微丝3.影响微丝组装的药物,第二节 微丝,四、微丝的功能,1.,构成细胞支架并维持细胞形态,第二节 微丝四、微丝的功能,第二节 微丝,2.,参与细胞运动,3.,参与细胞分裂,第二节 微丝2.参与细胞运动,第二节 微丝,4.,肌肉收缩,5.,细胞内物质运输,6.,细胞内信号传递,第二节 微丝4.肌肉收缩,第三节 中间纤维,一、中间纤维的结构和类型,单体种类较多，都包含,a,-,螺旋的杆状区，由,4,个螺旋区和,3,个间隔区构成，较为保守。,N,端,C,端高度可变,分子量大小取决于尾部,第三节 中间纤维一、中间纤维的结构和类型,第三节 中间纤维,类型,举例,分子质量,(kD),细胞内分布,I,酸性角蛋白,40-60,表皮细胞,II,中性,/,碱性角蛋白,50-70,表皮,波形蛋白,54,成纤维细胞，白细胞及其他细胞,结蛋白,53,肌细胞,外周蛋白,57,外周神经元,胶质原纤维酸性蛋白,51,神经胶质细胞,IV,神经丝蛋白,NF-L,67,神经元,NF-M,150,神经元,NF-H,200,神经元,V,核纤层蛋白,各种类型细胞,核纤层蛋白,A,70,核纤层蛋白,B,67,核纤层蛋白,C,60,VI,巢蛋白,200,中央神经系统的干细胞,第三节 中间纤维类型举例分子质量(kD)细胞内分布I酸性角蛋,第三节 中间纤维,二、中间纤维的装配和调节,1.,单体为长丝状的丝状蛋白，具有,七位复件,，可形成卷曲螺旋二聚体。,2.,卷曲螺旋反向平行相连，形成四聚体的无极性结构。,3.,加和包裹，形成长纤维。,4.,受头部结构域内丝氨酸残基的磷酸化调节。,第三节 中间纤维二、中间纤维的装配和调节,第三节 中间纤维,三、中间纤维的功能,1.,形成完整的网状骨架系统,2.,为细胞提供机械强度支持,第三节 中间纤维三、中间纤维的功能,第三节 中间纤维,3.,参与细胞连接,4.,参与细胞内信息传递及物质运输,5.,维持细胞核膜稳定,6.,参与细胞分化,第三节 中间纤维3.参与细胞连接,第四节 细胞运动,一、微管与细胞运动,1.,鞭毛：规律性波动,2.,纤毛：猛烈抽打,第四节 细胞运动一、微管与细胞运动,第四节 细胞运动,运动机制：微管滑动模型,第四节 细胞运动运动机制：微管滑动模型,第四节 细胞运动,二、微丝与细胞运动,1.,细胞前缘伸出伪足：肌动蛋白丝在质膜下聚合生长驱使细胞质膜向外突出，形成丝状或片状伪足。,Figure 6-20 Assembly of an actin meshwork pushes forward the leading edge of a lamellipodium.,第四节 细胞运动二、微丝与细胞运动Figure 6-20 A,第四节 细胞运动,2.,整合蛋白与细胞外分子结合，也与细胞内肌动蛋白丝结合，提供锚着点,3.,肌动蛋白与肌球蛋白相互作用，收缩产生拉力，将细胞拖动向前。,Figure 6-19 Forces generated in the actin-rich cortex move a cell forward.,第四节 细胞运动2.整合蛋白与细胞外分子结合，也与细胞内肌动,第四节 细胞运动,三、细胞运动的调节机制,1.,细胞外信号可以引起细胞骨架的重排,2.,细胞外信号可以指导细胞运动的方向,第四节 细胞运动三、细胞运动的调节机制,第五节 细胞骨架与疾病,一、细胞骨架与肿瘤,二、细胞骨架蛋白与神经系统疾病,三、细胞骨架与遗传性疾病,第五节 细胞骨架与疾病一、细胞骨架与肿瘤,11,醉翁亭记,1,反复朗读并背诵课文，培养文言语感。,2,结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。,3,把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。,4,体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修,(1007,1072),，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰,(,今属江西,),人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年,(1045,年,),，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字,1,初读文章，结合工具书梳理文章字词。,2,朗读文章，划分文章节奏，标出节